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電催化還原CO₂（CO₂RR）為將CO₂轉(zhuǎn)化為具有價值的化學(xué)品的方式，提供解決溫室氣體排放的方案。在各種多碳化學(xué)品中，正丙醇是具有前景的產(chǎn)物，正丙醇不僅具有高能量密度（~27 MJ/L），而且具有廣泛的工業(yè)應(yīng)用。但是，合成正丙醇需要催化劑能夠克服復(fù)雜的反應(yīng)路徑，并且避免競爭副反應(yīng)。

有鑒于此，內(nèi)華達(dá)大學(xué)拉斯維加斯分校Christopher J Barile等報道結(jié)構(gòu)為Cu/Cys/Au催化劑，這種催化劑通過自組裝單層（SAM）構(gòu)筑得到，顯著增強(qiáng)了生成正丙醇的法拉第效率。

本文要點：

（1）

修飾半胱胺（cysteamine）的Cu載體能夠均勻的修飾Au³⁺-二巰基丁二酸（dimercaptosuccinate）復(fù)合物，因此實現(xiàn)了均勻的電化學(xué)沉積Au。得到的Cu/Cys/Au電極在-1.2 V vs. RHE生成正丙醇的法拉第效率達(dá)到29.1 %，比傳統(tǒng)Au-Cu電催化劑的性能顯著改善。

（2）

控制實驗研究結(jié)果表明Au和Cu都是選擇性生成正丙醇所必須的，通過改變SAM膜的半胱胺（cysteamine）和丙硫醇（propanethiol）比例，能夠精確的調(diào)控Au在Cu上的覆蓋。

這項研究表明SAM策略對于精確調(diào)控表面工程的重要性，為實現(xiàn)選擇性電催化CO₂RR提供一種途徑和方法。

參考文獻(xiàn)

Nikhil C. Bhoumik, Quinn A. Padovan, Tania Akter, David K. Stem, Christopher J Barile, Gold Self-Assembly on Copper Electrodes Promotes n-Propanol Formation in Electrochemical CO₂ Reduction, Angew. Chem. Int. Ed. 2025

DOI: 10.1002/anie.202423882

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202423882